计算机网络为我们提供通信和交流、休闲和娱乐、资源共享、电子商务、远程协作、网上办公的平台，因特网是当今世界上最大的计算机网络，也是我们接触最多的计算机网络。计算机网络对于程序员来说是十分重要的基础知识。今天开始，我们来自顶向下的开始学习计算机网络！ 当然首先我们要先来介绍计算机网络的分层结构，宏观的去认识计算机网络。
就算你没学过计算机网络这门课程，你也应该听说过七层模型，或者听过五层模型、四层模型，这些到底是什么呢，我们来好好探究一下
# 为什么
首先是为什么计算机网络要分层呢？ 因为计算机网络是一个复杂的程序，需要对复杂的程序进行分层管理，一层解决一类事情。分层有很多好处：
- ① 各层之间是独立的，某一层并不需要知道它的下一层或上一层是如何实现的，仅仅需要知道该层通过层间的接口所提供的服务。将复杂的系统拆分成一个一个小的系统，使得整个问题的复杂程度就降低了；
- ② 灵活性好， 某一层的内部发生了变化，只要它提供的接口是不变的，就不会影响上层或者下层的使用；
- ③ 能促进标准化工作
# 怎么分
那么什么是分层呢？ 来类比成我们的邮寄服务系统，在用户应用层，用户A给用户B传递一个信息，需要写在信上，然后包在信封里给信件递送层，然后经历邮包运送层、交通运输层、交通工具层，然后再传递一遍直到到达用户应用层的用户B的手上。
放在计算机网络中就是这样一种分层结构
# OSI 参考模型 七层
Open SystemsInterconnection Reference Model 开放系统互连参考模型 这是法律上的国际标准OSI参考模型
物理层 利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，传递的数据是比特流。
数据链路层 定义通过通信媒介互连的设备之间传输的规范；首先，把比特流封装成数据帧的格式，对0、1进行分组。电脑连接起来之后，数据都经过网卡来传输，而网卡上定义了全世界唯一的MAC地址。然后再通过广播的形式向局域网内所有电脑发送数据，再根据数据中MAC地址和自身对比判断是否是发给自己的。
网络层 寻址和路由； IP ; 广播的形式太低效，为了区分哪些MAC地址属于同一个子网，网络层定义了IP和子网掩码，通过对IP和子网掩码进行与运算就知道是否是同一个子网，再通过路由器和交换机进行传输。
传输层 为上层协议提供端到端的可靠传输；TCP、UDP 有了网络层的MAC+IP地址之后，为了确定数据包是从哪个进程发送过来的，就需要端口号，通过端口来建立通信
会话层 建立、断开和维护通信链接
表示层 数据格式转换、数据压缩和数据加密 HTML、MIME
应用层 最高层，面对用户，提供计算机网络与最终呈现给用户的界面（各种应用程序协议 HTTP、FTP、SMTP、POP3）为应用程序提供网络服务
详细的见 科来网络通讯协议图 http://www.colasoft.com.cn/download/protocols_map.php (opens new window)
# 2. TCP/IP参考模型 四层
由于OSI的层次划分也不太合理，有些功能在多个层次中重复出现，而且过于庞大、复杂招致了许多批评。其实在OSI模型之前，TCP/IP协议簇就已经在运行，并逐步演变成TCP/IP参考模型，而TCP/IP被称为是事实上的国际标准，因为它占领了市场。
注意：TCP/IP 协议族指的是在 IP 协议通信过程中用到的协议的统称
- 网络接口层，也有称作网络访问层、数据链路层。包含了OSI模型的物理层和数据链路层。
- 网际层，也叫做IP层，是OSI模型的网络层，负责处理IP数据包的传输、路由，建立主机间的通信。
- 运输层，也叫传输层，就是为两台主机设备提供端到端的通信。TCP、UDP
- 应用层，包含OSI的会话层、表示层和应用层，提供了一些常用的协议规范，比如FTP、SMPT、HTTP、DNS等。
在学习计算机网络原理时往往采取折中的办法，即综合OSI和TCP/IP的优点，采用一种只有五层协议的原理体系结构
也就是
- 物理层 通过物理手段把电脑连接起来
- 数据链路层 对比特流的数据进行分组
- 网络层 建立主机到主机的通信
- 传输层 建立端口到端口的通信
- 应用层 最终负责建立连接，数据格式转换，呈现给用户
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